Mit Aluminium ins All: Wissenschaftler erforschen neuartige Legierungen für die Luft- und Raumfahrt

Additive gefertigte Produkte haben bereits in vielen Branchen Einzug gehalten. Die Vorteile liegen auf der Hand, vor allem in Hinblick auf Leichtbau und Energieeinsparung. Die Luft- und Raumfahrtbranche stellt jedoch besondere Ansprüche an die eingesetzten Materialien, sodass bisher im Wesentlichen Titanlegierungen eingesetzt werden.

Um zukünftig auch in der Luft- und Raumfahrt deren Leichtbaupotenzial nutzen zu können, widmen sich Bremer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern aus der Praxis nun der Weiterentwicklung von Aluminiumlegierungen in dem Projekt „@ALL – Additive Manufacturing for Aluminium Launcher Structures“.

Das Projekt wird im Rahmen des EFRE-finanzierten Bremer Luft- und Raumfahrt-Forschungsprogramm 2020 mit rund einer Million Euro über die Dauer von zwei Jahren gefördert. An dem Projekt beteiligt sind die Unternehmen ArianeGroup, Airbus, Materialise und Innojoin sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Werkstofforientierte Technologien – IWT und des Alfred-Wegener-Instituts (AWI).

„Mit dem Luft-und Raumfahrt-Forschungsprogramm 2020 hat das Land Bremen einen Schwerpunkt auf die Weiterentwicklung dieser Branchen gesetzt“, so Moritz Brünger von der ArianeGroup und Koordinator des Verbundprojekts @ALL.

„Wir sehen @ALL als Leuchtturmprojekt für die in Bremen vorhandenen Kompetenzen auf dem Gebiet der additiven Fertigung, mit denen wir aufgrund der starken Materialorientierung in Kombination mit Bionik im Vergleich zu anderen Forschungsstandorten ganz klar punkten können.“ Denn bei dem Projekt handelt es sich um eines der Anschubprojekte für das Bremer Forschungs- und Entwicklungszentrum für Leichtbaumaterialien und -technologien EcoMaT, welches Anfang 2019 fertiggestellt werden soll.

„Das EcoMaT ist eines der zentralen industrie- und innovationspolitischen Projekte des Landes Bremens. Die Initiierung von gemeinsamen Technologieprojekten der EcoMaT-Partner im Vorfeld der Fertigstellung des Gebäudes ist uns wichtig, um einen fliegenden Start in 2019 zu realisieren“, so Abteilungsleiter Hans-Georg Tschupke seitens des Senators für Wirtschaft, Arbeit und Häfen.

„Als Wirtschaftsressort haben wir dafür mit dem Bremer Luft- und Raumfahrt-Forschungsprogramm 2020 gute Rahmenbedingungen geschaffen, um die Bremer Kompetenzen in innovativen Projekten zu stärken. Dass dies gut angenommen wird, zeigt auch das Engagement der Partner im Projekt @ALL.“

Vom Metallpulver zu hochfesten Strukturen mit bionischem Design

Die Projektbeteiligten haben sich viel vorgenommen. In den zwei Jahren Förderdauer soll im ersten Schritt eine bereits verfügbare Hochleistungslegierung derart weiterentwickelt werden, dass sie auch in der Raumfahrt einsetzbar wird. Parallel dazu wollen die Wissenschaftler eine neuartige Aluminiumlegierung mit ähnlich herausragenden Materialeigenschaften, wie die bereits verfügbare Hochleistungslegierung, jedoch als kostengünstige Alternative entwickeln.

Mit beiden Varianten sollen durch die Verfahren des Selektiven Laserschmelzens sowie des Pulverauftragsschweißens additiv gefertigte Strukturbauteile für die Raumfahrt entstehen. Bei diesen Bauteilen handelt es sich um tragende Teile für Trägerraketen, die besonders extreme Bedingungen und Kräfte aushalten müssen.

Um diese Ansprüche zu erfüllen, wird ebenfalls die Oberflächenbehandlung der Bauteile eine Rolle spielen. Münden sollen die Ergebnisse des Projekts dann in die Entwicklung eines Raumfahrt-Demonstrators, der alle Teilschritte des Projekts und somit die komplette Prozesskette abbilden soll.

Weitere Informationen und Ansprechpartner:

Dr.-Ing Axel von Hehl
Leiter Abteilung Leichtbauwerkstoffe
Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien – IWT
Tel.: 0421 218-51325
E-Mail: vonhehl@iwt-bremen.de

http://www.iwt-bremen.de
https://www.ariane.group/de/
http://www.airbus.com/
http://www.materialise.com/
http://www.innojoin.de/
https://www.awi.de/
https://www.efre-bremen.de/